Page 121 - 《精细化工》2022年第1期

第 1 期 聂德财，等: WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的制备及其光电化学性能 ·111·

WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜（WO 3 /ZnWO 4 -3h）的紫外-
可 见 吸 收光谱 和带 隙图。 从 图 3a 可观 察到，
WO 3 /ZnWO 4-3h复合薄膜的光吸收边相较于单一WO 3
纳米薄膜发生明显的红移现象。根据图 3b 估算出单一
WO 3 纳米薄膜和WO 3/ZnWO 4-3h复合薄膜的带隙分别
约为 2.65 和 2.40 eV，带隙的减小可能是由于异质结
的形成使薄膜光吸收特性发生改变。
2.3.2 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的光电流测试
图 4 为单一 WO 3 纳米薄膜与不同水热反应时长
的 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的光电流密度曲线。从图 4
可以观察到，所有薄膜测试样品在暗态下的电流值
2
很小，可忽略不计；在 50 mW/cm 的氙灯光源的模

a—WO 3 ；b—WO 3 /ZnWO 4 -1h；c—WO 3 /ZnWO 4 -3h；d— 拟太阳光照射下，所有样品的光电流密度均随着电
WO 3 /ZnWO 4 -5h 压的增大而增加。在电压为 1.6 V 时，WO 3 /ZnWO 4

图 2 WO 3 纳米薄膜与 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的 SEM 图 复合薄膜的光电流密度均高于单一 WO 3 纳米薄膜的
Fig. 2 SEM images of WO 3 nano film and WO 3 /ZnWO 4 光电流密度（1.61 mA/cm ），其中 WO 3 /ZnWO 4 -3h
2
composite films 2
复合薄膜具有最高的光电流密度（2.49 mA/cm ），
2.3 不同水热反应时长的 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜 WO 3/ZnWO 4-1h 复合薄膜和 WO 3/ZnWO 4-5h 复合薄膜
2
的光电性能研究 的光电流密度分别为 2.22 和 2.35 mA/cm 。结果表明，
2.3.1 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的吸收光谱测试 将 ZnWO 4 材料与 WO 3 复合可有效提高薄膜的光电
图 3 为 WO 3 纳米薄膜和水热反应时长为 3 h 的 流特性。

图 3 WO 3 纳米薄膜与 WO 3 /ZnWO 4 -3h 复合薄膜的吸收光谱（a）和带隙图（b）
Fig. 3 Absorption spectra (a) and band gap diagrams (b) of WO 3 nano film and WO 3 /ZnWO 4 -3h composite films

2.3.3 WO 3 纳 米 薄 膜和不 同水 热反应 时长 的
WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的光电催化测试
图 5 为 WO 3 纳米薄膜与不同水热反应时长的
WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜的光电催化曲线。可以看出，
在模拟太阳光下 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜对混合溶液
的降解效率均高于单一 WO 3 纳米薄膜（降解效率约
为 42.9%）；复合薄膜中 WO 3 /ZnWO 4 -3h 表现出最优
异的光电催化降解效率（降解效率约为 61.8%），且
高于 WO 3 /ZnWO 4 -1h（降解效率约为 54.4%）和
WO 3 /ZnWO 4 -5h（降解效率约为 56.2%）的光电催化

效率，与光电流测试结果相一致。
图 4 WO 3 纳米薄膜与不同水热反应时长的 WO 3 /ZnWO 4 2.3.4 WO 3 /ZnWO 4 -3h 复合薄膜的光催化、电催化
复合薄膜的光电流曲线
Fig. 4 Photocurrent curves of WO 3 nano film and WO 3 /ZnWO 4 和光电催化性能测试
composite films with different hydrothermal times 为了了解催化条件对 WO 3 /ZnWO 4 复合薄膜催